¿Se pueden hacer agujeros negros supermasivos "falsos" de esta manera?

Supongo que está preguntando sobre agujeros negros supermasivos centrales (SMBH, uno por galaxia), no sobre agujeros negros de masa estelar.

La respuesta es sí, pero lo que realmente sucede es que los dos SMBH tienen que fusionarse primero, y luego el SMBH combinado resultante a veces puede ser expulsado de la galaxia combinada (fusionada).

[Editado para agregar: dado que actualizó la pregunta con una serie de diagramas, debo indicar explícitamente que el escenario sugerido por los diagramas: las estrellas en una galaxia más pequeña se fusionan en una gran galaxia, pero SMBH continúa casi sin verse afectado, no es físicamente posible. La mayoría de las estrellas de la galaxia más pequeña no terminarán en el centro de la galaxia grande, pero debido a la fricción dinámica , la SMBH sí lo hará .]

Este comunicado de prensa de la NASA de 2017 describe el descubrimiento de un cuásar aparentemente expulsado de una galaxia fusionada recientemente. Continuaré y citaré su descripción del mecanismo sugerido (esta posibilidad ha sido sugerida por estudios teóricos que datan de al menos diez o quince años):

Según su teoría, dos galaxias se fusionan y sus agujeros negros se asientan en el centro de la galaxia elíptica recién formada. A medida que los agujeros negros giran uno alrededor del otro, las ondas de gravedad salen disparadas como el agua de un aspersor de césped. Los objetos pesados ​​se acercan unos a otros con el tiempo a medida que irradian energía gravitatoria. Si los dos agujeros negros no tienen la misma masa y velocidad de rotación, emiten ondas gravitacionales más fuertes en una dirección. Cuando los dos agujeros negros chocan, dejan de producir ondas gravitacionales. El agujero negro recién fusionado luego retrocede en la dirección opuesta a las ondas gravitacionales más fuertes y sale disparado como un cohete.

Dado que la mayoría de las galaxias masivas, incluidas aquellas que han sufrido fusiones importantes en el pasado, tienen un SMBH en su centro, el retroceso gravitatorio generalmente no es lo suficientemente fuerte como para expulsar el SMBH; en cambio, el SMBH pierde energía hacia las estrellas en la parte interna de la galaxia fusionada a través de la fricción dinámica y vuelve a asentarse en el centro. Pero parece que a veces hay suficiente patada para permitir que el SMBH escape.

Otra posibilidad es que si dos galaxias se fusionan y sus SMBH forman un binario, y luego otra galaxia (con su propio SMBH) se fusiona antes de que los dos SMBH anteriores se hayan fusionado, entonces puede tener una interacción de tres cuerpos entre el SMBH de llegada tardía. y el SMBH binario, lo que podría provocar la expulsión de uno de los SMBH. Pero esto requiere el momento adecuado, y probablemente no suceda muy a menudo.

Sí, y de hecho, un mecanismo similar a este probablemente haya arrojado una gran cantidad de BH al espacio intergaláctico.

Los agujeros negros tienden a asentarse hacia el centro de las galaxias (un efecto de la fricción dinámica). A medida que se asientan, se "enfrían" por evaporación. El caos de BH que orbitan el centro de masa interactúa, especialmente cuando dos de ellos se acercan. Dependiendo de la geometría del casi accidente, un BH puede ganar energía a expensas del otro. Uno oscila en una órbita más grande y el otro entra en una órbita más pequeña.

En algún momento, la órbita más grande es hiperbólica y el BH es arrojado fuera de la galaxia. Esto elimina la energía orbital del conjunto de BH y todo se reduce un poco y los encuentros se vuelven un poco más comunes. Al final, muchos de los BH originales son arrojados al espacio intergaláctico.

¿Cuantos? Nadie lo sabe todavía. Tenemos buena evidencia de un solo BH muy grande (> 10 ⁶ masas solares) en el centro de la Vía Láctea, pero resultados recientes han sugerido que puede haber hasta 10 000 BH más pequeños (~ 10 masas solares cada uno) en órbita a su alrededor. .

Si esto último es correcto, ¡puede haber muchos BH vagando por el espacio intergaláctico!